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目 錄
摘要……………………………………………………………………………………………4
緒論……………………………………………………………………………………………6
1、零件的分析……………………………………………………………..…………....7
1.1、零件的作用……………………………………………………………………………7
1.2、零件的技術(shù)要求…………………………………………………..7
2、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖……………………………….12
2.1、確定毛胚的制造形式及材料……………………………………..12
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………..13
2.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具……………………………………13
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………….17
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………….....17
3.2、定位元件………………………………………………….. ……..17
3.3、切削力及夾緊力的計(jì)算…………………………………. ………18
3.4加工工序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………….19
5、鉆斜孔夾具的設(shè)計(jì)………………………………………………....................20
5.1定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………….20
5.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析……………………………………….20
5.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定………………………………………….21
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)…………………………………………………….22
5.5夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明……………………………………………….23
小結(jié)…………………………………………………………………………………………....24
致謝………………………………………………………………………………………........25
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………26
摘 要
在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。
關(guān)鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力
Abstract
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keywords：The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
緒 論
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（尾座體）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中有不足之處，望各位老師多加指教。
1、零件的分析
1.1.尾座體零件技術(shù)要求：
零件圖上的主要技術(shù)要求為：表面粗糙度要求見(jiàn)附圖（尾座體），未標(biāo)注圓角R2-R3。
1.2. 零件的材料：
由零件藍(lán)圖要求支架零件材料選擇HT200。此材料為灰鑄鐵（也叫灰口鑄鐵），最小抗拉強(qiáng)度150屬于中強(qiáng)度鑄鐵件，鑄造性能好，工藝簡(jiǎn)單，鑄造應(yīng)力小，可不用人工時(shí)效；有一定機(jī)械強(qiáng)度和良好的減震性。適用于制造承受中等應(yīng)力的零件，在弱腐蝕環(huán)境工作的零件。
1.3.選擇毛坯的原則：
1.3.1零件毛坯的選擇：
機(jī)械零件的制造包括毛坯成形和切削加工兩個(gè)階段，毛坯成形不僅對(duì)后續(xù)的切削加工產(chǎn)生很大的影響，而且對(duì)零件乃至機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、使用性能、生產(chǎn)周期和成本都有影響。因此正確選擇毛坯的類型和生產(chǎn)方法具有重要的意義。
零件采用HT200材料等常采用鑄造成型成形。但采用數(shù)控加工已成為復(fù)雜件、單批生產(chǎn)的重要成形方法。數(shù)控加工段造、鑄造件方法適用于制造受力較大，如轉(zhuǎn)軸、底座固定座等。通常，零件的材料一旦確定，其毛坯成形方法也大致確定了。
1.3.2毛坯選擇的原則
毛坯選擇的原則，應(yīng)在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)能力。
1. 工藝性原則
零件的技術(shù)參數(shù)要求決定了毛坯的形狀特點(diǎn)，各類不同的參數(shù)要求與形狀特點(diǎn)，造成了對(duì)應(yīng)的毛坯成形的工藝要求。零件的參數(shù)要求具體體現(xiàn)在對(duì)目標(biāo)加工支架零件的尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質(zhì)量，以及對(duì)其力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能等內(nèi)部質(zhì)量的要求上。對(duì)于不同類零件的使用要求，必須考慮零件材料的工藝特性（如鑄造性能、鍛造性能）來(lái)確定使用哪種毛坯成形的方法。例如，不能采用鍛壓成形的方法和避免采用焊接成形的方法來(lái)制造灰口鑄鐵零件；避免采用鑄造成形方法制造流動(dòng)性較差的薄壁毛坯；不能采用普通壓力鑄造的方法成形致密度要求較高或鑄后需熱處理的毛坯；不能采用錘上模鍛的方法鍛造銅合金等再結(jié)晶速度較低的材料；選擇毛坯成形方法的同時(shí)，也要兼顧后續(xù)機(jī)加工的可加工性。如對(duì)于切削加工余量較大的毛坯就不能采用普通壓力鑄造成形，否則將暴露鑄件表皮下的孔洞；對(duì)于需要切削加工的毛坯盡量避免采用高牌號(hào)珠光體球墨鑄鐵和簿壁灰口鑄鐵，否則難以切削加工。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以采用單種成形方法成形的毛坯，既要考慮各種成形方案結(jié)合的可能性，也需考慮些結(jié)合是否會(huì)影響機(jī)械加工的可加工性。
2. 適應(yīng)性原則
在毛坯成形方案的選擇中，還要考慮適應(yīng)性原則。既根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、外形尺寸和工作條件要求，選擇適應(yīng)的毛坯方案。
形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯，一般不應(yīng)采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，通常不采用模鍛、壓力鑄造和熔模鑄造，多數(shù)采用自由鍛、砂型鑄造和焊接等方法制坯。
零件的工作條件不同，選擇的毛坯類型也不同。如機(jī)床主軸和手柄都是軸類零件，但主軸是機(jī)床的關(guān)鍵零件，尺寸形狀和加工精度要求很高，受力復(fù)雜且在期使用過(guò)程中只允許發(fā)生很微小的變形，因此要選用具有良好綜合力學(xué)性能的45鋼或40Cr，經(jīng)鍛造制坯及嚴(yán)格切削加工和熱處理制成；而機(jī)床手柄則采用低碳鋼圓棒料或普通灰口鑄鐵件為毛坯，經(jīng)簡(jiǎn)單的切削加工即可完成，不需要熱處理。再如內(nèi)燃機(jī)曲軸在工作過(guò)程中承受很大的拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，故高速大功率內(nèi)燃機(jī)曲軸一般采用強(qiáng)度和韌性較好的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造成形，功率較小時(shí)可采用球墨鑄鐵鑄造成形或用中碳鋼鍛造成形。
3. 生產(chǎn)條件兼顧原則
毛坯的成形方案要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件選擇。現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件主要包括現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際工藝水平、設(shè)備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進(jìn)的毛坯制造方法。
為此，毛坯選擇時(shí)，應(yīng)分析本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如設(shè)備能力和員工技術(shù)水平，盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件完成毛坯制造任務(wù)。若現(xiàn)有生產(chǎn)條件難以滿足要求時(shí)，則應(yīng)考慮改變零件材料和（或）毛坯成形方法，也可通過(guò)外協(xié)加工或外購(gòu)解決。
4. 經(jīng)濟(jì)性原則
??? 經(jīng)濟(jì)性原則就是使零件的制造材料費(fèi)、能耗費(fèi)、工資費(fèi)用等成本最低。在選擇坯件的類型和具體的制造方法時(shí)，應(yīng)在滿足零件使用要求的前提下，把幾個(gè)預(yù)選方案作經(jīng)濟(jì)性比較，從中選出整體生產(chǎn)成本低廉的方案。一般，選擇毛坯的種類和制造方法時(shí)，應(yīng)使毛坯尺寸、形狀盡量與成品零件相近，從而減少加工余量，提高材料的利用率，減少機(jī)械加工工作量。但是毛坯越精確，制造就越困難，費(fèi)用也越高。因此，生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)，應(yīng)采用精度高、生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，這時(shí)雖然一次投資較大，但增大的毛坯制造費(fèi)用可由減少的材料消耗及機(jī)械加工費(fèi)用得到補(bǔ)償。一般的規(guī)律是，單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用手工砂型鑄造、自由鍛造、手工電弧焊、板金鉗工等成形方法，在批量生產(chǎn)時(shí)可采用機(jī)器造型、模鍛、埋弧自動(dòng)焊或其他自動(dòng)焊接方法和板料沖壓等成形方法制造毛坯。
5. 可持續(xù)性發(fā)展原則
??? 環(huán)境惡化和能源枯竭已是21世紀(jì)人類必須解決的重大問(wèn)題，在發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，必須考慮環(huán)保和節(jié)能問(wèn)題，不能干圈一塊廠房，毀一片山林的蠢事。在工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展的原則，應(yīng)保護(hù)子孫后代的生存環(huán)境。必須做到：
1）盡量減少能源消耗，在制定工藝流程中應(yīng)考慮選擇能耗小的成形方案，并盡量選用低能耗成形方法的材料，合理進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，盡量采用凈成形、凈終成形的新工藝。
2）不使用對(duì)環(huán)境有害和會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)的材料，采用加工廢棄物少、容易再生處理、能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用的材料。
3）少用或不用煤、石油等直接作為加熱燃料，避免排出大量CO2氣體，導(dǎo)致地球溫度升高。
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2、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖
2.1、確定毛坯的制造形式及材料：
考慮尾座體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏心載荷產(chǎn)生的振動(dòng)，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應(yīng)力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)的，價(jià)格也比較低廉的鑄鐵HT200。
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：
2.2.1、下平面和側(cè)面的加工余量
根據(jù)工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。
精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
鑄造毛坯的基本尺寸為288+3+3+1=295mm。
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：288+3+3+1=295mm
毛坯最小尺寸為：295-0.8=294.2mm
毛坯最大尺寸為：295+0.8=295.8mm
粗銑后最大尺寸為：289+1+1=291mm
粗銑后最小尺寸為：291-0.28=290.72mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即288mm。
毛坯的名義尺寸為：190+3+3+1=197mm
毛坯最小尺寸為：197-0.8=196.2mm
毛坯最大尺寸為：197+0.8=197.8mm
粗銑后最大尺寸為：193+1+1=195mm
粗銑后最小尺寸為：195-0.28=194.72mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即190mm。
2.2.2、M8的螺孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
鉆孔： φ6.8孔
攻絲： M8
2.2.3、φ60孔的加工余量，
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm;
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ60-2-1-0.3=φ56.7
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯最大尺寸為φ56.7+0.55=φ57.25；
毛坯最小尺寸為φ56.7-0.55=φ56.15；
粗鏜工序尺寸為φ56.25；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ60 0~+0.027mm。
2.2.4、φ22.5的加工余量
由工序要求，φ33孔端面需進(jìn)行鉆孔加工。各工序余量如下：
參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現(xiàn)取2.5mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：22.5-2-2=18.5mm
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為6.3mm。
由加工余量確定后繪制尾座體的毛坯圖，如下
尾座體毛坯圖
2.3、零件的工藝分析及零件圖繪制
由尾座體零件圖得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。撥叉零件是機(jī)器和其他部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)的軸、軸承、套、和蝸輪等零件按一定的相對(duì)關(guān)聯(lián)為一體，使它們保持正確的相對(duì)位置，能按一定的傳動(dòng)關(guān)系彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。
該零件上的主要加工面95×90兩端面，底平面，φ60的孔中心，φ22.5孔和M8孔，尾座體底面2-φ8孔沉孔φ9孔，φ10孔等。
尾座體兩端面的距離的尺寸精度169，φ60中心與底面橫向豎向距離中心高分別為78。
φ60孔的公差等級(jí)為H7級(jí)公差，與底面垂直度0.02mm。
支承孔的加工精度和表面粗糙度要求一般都較高。因?yàn)橐b軸，所以應(yīng)具有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度，否則將會(huì)影響軸承外圈與孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度降低。為使軸、軸承能順利裝配，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同一軸的各孔間都有一定的同軸度要求。由參考文獻(xiàn)【1】中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
尾座體零件圖
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇：
3.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻；
B、保證裝入軸的零件有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇尾座體的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以尾座體的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。
3.1.2、精基準(zhǔn)的選擇：
從保證尾座體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證尾座體在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從尾座體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是尾座體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c尾座體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
3.2、制定工藝路線
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)尾座體的工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)其設(shè)計(jì)方案的確定最重要的就是對(duì)其機(jī)械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設(shè)計(jì)。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。夾具方面可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線方案:
工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容
鑄造
退火處理
10 銑 粗銑和精銑底平面
20 銑 銑兩側(cè)面及95×90的兩端面，保證尺寸288和190到位
30 鉆 鉆兩側(cè)面φ9沉孔φ14深10
40 鉆 鉆側(cè)面φ22.5深195，忽孔φ31深2
50 鏜 粗鏜和精鏜兩側(cè)面95×90端面的φ60H7孔
60 鉆 鉆攻側(cè)面95×90端面上的4-M8深20的螺孔
70 鉆 鉆攻φ50端面上的4-M6-7H深9
80 鉆 鉆φ22孔忽鉆孔φ30深2mm
90 鉆 鉆鉸上平面上的φ10H8孔
100 去毛刺
110 檢驗(yàn)
120 入庫(kù)
3.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，專用機(jī)床為輔的流水生產(chǎn)線。工件在機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。
銑削平面時(shí)，由于該加工對(duì)象均有加工表面?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用臥銑，選用X5032 （參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73）。選擇直徑D為φ200mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.4-40）、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
鏜各主要孔系時(shí)均采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭（參考文獻(xiàn)[1]表3.2-44）.選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。
鉆削各表面孔系時(shí)，選用搖臂鉆床Z3025（參考文獻(xiàn)[1]表3.1-30），選用錐柄麻花鉆，專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。
螺孔攻螺紋選用搖臂鉆，采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。
3.4．確定切削用量及基本工時(shí)
工序10：銑底平面
機(jī)床：臥式銑床X5032
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取
銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取
銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序20：銑左右兩側(cè)面95×90
機(jī)床：X5032銑床
刀具：硬質(zhì)合金立銑刀YT15
銑刀直徑，齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-77，取
銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-88，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：（其中）
因?yàn)椋?
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序30：鏜φ60H7的孔
機(jī)床：TX617組合鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
（1） 粗、精鏜孔
粗鏜 孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
精鏜孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序40: 鉆、擴(kuò)、鉸孔，鉆攻4-M8孔
機(jī)床：Z3050鉆床
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
（1）鉆定位孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）擴(kuò)定位孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]》表2.4-52，擴(kuò)盲孔取
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（3）鉸定位孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-58，取
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-60，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
定位孔加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：
因?yàn)槎ㄎ豢准庸r(shí)間鉆頂面螺孔加工時(shí)間
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
（3）4-M8螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序60：鉆孔
鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取
切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
4、鏜孔夾具的設(shè)計(jì)
在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位需要基準(zhǔn)孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證垂直度上。還應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以底面放置在鏜模底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。
在臥式鏜床上鏜φ60孔，考慮用定位夾具固定。
4.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，以下平面為基準(zhǔn)平面，工藝孔為φ22.5孔，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用側(cè)平面為定位基準(zhǔn)，用兩個(gè)個(gè)壓板和夾具下底面的固定支撐限制3個(gè)自由度。再以此表面的定位銷定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。
為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ22.5進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。
4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析
根據(jù)φ60孔的切削力，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[18]查表可得：
圓周切削分力公式： 式（4.1）
式中
式（4.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（4.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（4.4）
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（4.5）
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式（4.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
由圖2可知鏜圓孔產(chǎn)生的圓周切削分力應(yīng)由夾緊力來(lái)平衡，但加工時(shí)同時(shí)加工兩個(gè)孔，所以。
即： =
該夾具以壓板壓緊工件，然后頂住移動(dòng)壓板夾緊工件如圖3所示：
由圖可知： 式（4.7）
4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定
由于尾座體的生產(chǎn)量一般，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。
本道工序夾具的夾緊元件選用移動(dòng)壓板A型。移動(dòng)A型壓板A16X100，夾緊元件裝置圖如下：
4.4定位銷及夾具體設(shè)計(jì)
,鏜孔夾具端面Φ60孔，用定位銷與工件定位，另外采用固定夾具板固定。
鏜孔夾具上的定位銷采用階梯式定位銷。
鏜孔夾具的移動(dòng)壓板用螺栓擰緊固定。
4.5夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。
銑側(cè)平面，它們的精度由定位夾具的底板的定位精度保證。因?yàn)?
所以能滿足加工要求。
夾具圖如下：
鏜孔夾具裝配圖
5、 鉆孔夾具設(shè)計(jì)
本夾具主要用鉆95×90端面上的4-M8孔。同時(shí)加工的中心的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響洗左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)此零件的特點(diǎn)，本夾具的定位基準(zhǔn)采用底平面為主要基準(zhǔn)，另外選擇側(cè)面加工后的φ60孔和φ22.5孔為定位。
5.2定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選擇的是定位基準(zhǔn)面為底平面，定位孔為側(cè)面的φ60孔和φ22.5孔，底平面的基準(zhǔn)靠夾具體來(lái)定位，φ60孔采用自制芯軸作為定位元件，φ22.5也采用自制定位銷型定位元件。
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、攻加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和攻的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。根據(jù)文獻(xiàn)[18]表得：
鉆削力：
鉆削力矩：
式中：
實(shí)際所需夾緊力，根據(jù)文獻(xiàn)[18]表得：
安全系數(shù)可按下式計(jì)算，由式（3.6）有：
式中:
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且?jiàn)A緊力并不是很大，所以采取手動(dòng)夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過(guò)各部螺栓和螺母對(duì)工件進(jìn)行壓緊。整個(gè)鉆孔的夾具的裝配圖如下：
圖 鉆孔夾具裝配圖示意圖
5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
鉆孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過(guò)松開(kāi)芯軸上的螺母和松開(kāi)壓板上壓緊的螺栓，保證工件的定位，此時(shí)可以直接將工件取走，方便可行。
小 結(jié)
通過(guò)近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書(shū)館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到的知識(shí)，使我終生受益。
由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。
致 謝
首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師xxx老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)性的意見(jiàn)。我萬(wàn)分的感謝他給我的寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)和鼓勵(lì)。
同時(shí)，我深深感謝在大學(xué)四年給我上過(guò)課的老師們。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對(duì)我論文有幫助的知識(shí)和想法。我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。
當(dāng)然還有陪伴我四年一起嬉笑，一起拼搏的室友們，感謝你們對(duì)我的容忍、照顧。在此我衷心感謝所有的朋友們對(duì)我的幫助，謝謝。
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機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
零件名稱
尾座體
材料
HT200
毛坯尺寸
152×126×90mm
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
銑間
設(shè)備
工裝
1
數(shù)銑
銑外輪廓
金工
數(shù)控銑床
銑床夾具
2
數(shù)銑
銑燕尾槽
金工
數(shù)控銑床
銑床夾具
3
數(shù)銑
精銑燕尾槽
金工
數(shù)控銑床
銑床夾具
4
數(shù)銑
銑φ17
金工
數(shù)控銑床
銑床夾具
終檢
檢驗(yàn)各尺寸是否合格
檢驗(yàn)室
工序號(hào)
程序編號(hào)
O0001
尾座體
銑床夾具
數(shù)控銑床
工步號(hào)
工序內(nèi)容
刀具號(hào)
刀具名稱
背吃刀量
mm
主軸轉(zhuǎn)速r/mm
進(jìn)給速度mm/r
備注
1
銑外輪廓
T01
φ10立銑刀
1
600
120
自動(dòng)
2
銑燕尾槽
T02
φ4立銑刀
0.5
800
80
自動(dòng)
3
精銑燕尾槽
T03
φ1雕刻銑刀
0.1
3000
1500
自動(dòng)
4
銑孔φ17
T03
φ10立銑刀
1
800
80
自動(dòng)
1
檢驗(yàn)